DE842365C

DE842365C - Differential protection device

Info

Publication number: DE842365C
Application number: DES1087A
Authority: DE
Inventors: Heinz Gutmann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1949-12-20
Filing date: 1949-12-20
Publication date: 1952-06-26

Description

Differentialschutzeinrichtung Bei Differentialschutzeinrichtungen, wie sie insbesondere für den Schutz von Umspannern in Betracht kommen, besteht die Schwierigkeit, daß durch Einschaltstromstöße ein fehlerhaftes Ansprechen herbeigeführt werden kann. Das läßt sich vermeiden, indem das Wirksamwerden der Einschaltstromstöße durch Ausführung der Differentialschutzeinrichtung mit einer Zeitverzögerung verhindert wird. Eine solche. Abschaltverzögerung ist aber insofern nachteilig, als dann mit der Zeiteinstellung für die eingebauten Netzschutzeinrichtungen darauf Rücksicht zu nehmen ist. Da der Netzschutz durch die von dem Differentialschutz abzuschaltenden Fehler nicht zum Ansprechen kommen soll, muß seine Zeiteinstellung über der Verzögerungszeit der Differentialschutzeinrichtung liegen. Besonders bei Zeitstaffelung ergibt das aber für den Netzschutz unzulässig lange Abschaltzeiten.Differential protection device With differential protection devices, as they come into consideration in particular for the protection of transformer substations, there is Difficulty that inrush currents cause incorrect response can be. This can be avoided by making the inrush currents effective prevented by implementing the differential protection device with a time delay will. Such. Switch-off delay is disadvantageous insofar as then with the time setting for the built-in network protection devices is to be taken. Since the network protection is to be switched off by the differential protection If the error is not to be addressed, its time setting must be above the delay time the differential protection device. This is especially true when the time is staggered but inadmissibly long switch-off times for network protection.

Zur Behebung dieser Schwierigkeit ist bereits vorgeschlagen worden, zwei Differentialrelais vorzusehen, von denen das erste als Anregerelais für das zweite, die Abschaltung des Schützlings herbeiführende Differentialrelais wirkt. Das erste Differentialrelais muß dann zunächst angesprochen haben, damit das zweite wirksam werden kann: Auf das letztere kommt infolgedessen der rasch abklingende Einschaltstromstoß nicht mehr zur Geltung. Dieses Relais,läßt sich daher als unverzögert arbeitendes Relais ausbilden, so daß die Differentialschutzeinrichtung bei einem Fehler im Schützling praktisch eine sofortige Abschaltung ergibt, ohne jedoch auch durch Einschaltstromstöße beeinflußt zu werden Gemäß der Erfindung wird derselbe Erfolg mit nur einem Differentialrelais erreicht, das sowohl als Anregerelais wirkt als auch die Auslösung herbeiführt, indem eine zweimalige Abfragung des Differentialrelais erfolgt, das bei seinem ' ersten Ansprechen über Hilfsrelais den Auslösestromkreis vorbereitet, seine eigene kurzzeitige, vorübergehende Abschaltung herbeiführt und bei seinem zweiten Ansprechen den Auslösestromkreis schließt.In order to remedy this problem it has already been suggested that two differential relays are to be provided, the first of which is used as a starting relay for the The second differential relay that causes the protégé to switch off works. The first differential relay must then have responded first, so that the second can become effective: the latter is followed by the rapidly decaying one Inrush current no longer applies. This relay can therefore be considered instantaneous train working relay, so that the differential protection device at a Failure in the protégé results in an immediate shutdown, but without to be affected by inrush currents. According to the invention, it becomes the same Success achieved with only one differential relay that acts as both a start relay as well as tripping by polling the differential relay twice takes place, the trigger circuit on its' first response via auxiliary relay prepared its own short-term, temporary Shutdown brings about and closes the trigger circuit on its second response.

Vor der zweiten Anregung des Differentialrelais kann dessen Empfindlichkeit mittels einem von ihm gesteuerten Hilfsrelais geändert werden, so daß der Schutz bei der Qweiten Anregung mit einer anderen Empfindlichkeit als bei der ersten Anregung arbeitet: In Fig. i und 2 ist die Schaltung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung dargestellt. Fig.3 zeigt eine Abänderung.Before the second excitation of the differential relay, its sensitivity can be changed by means of an auxiliary relay controlled by him, so that the protection in the case of the second excitation with a different sensitivity than in the case of the first excitation works: In Fig. i and 2 is the circuit of an embodiment of the invention shown. Fig. 3 shows a modification.

Zu beiden Seiten des Umspanners sind nach Fig. i Stromwandler angeordnet, die in der üblichen Weise in Differenzschaltung liegen. Der Differenzstrom durchfließt die Wicklung des Differentialrelais D, das entweder mit einem 2- öder 3poligen System versehen oder aus zwei oder mehreren einholigeii Systemen zusammengesetzt ist. Parallel zu der Wicklung des Relais D liegt der .Arbeitskontakt f. eines Hilfsrelais F (Fig. 2), dessen Erregerstromkreis über den Kontakt d des Relais D verläuft. Ist das Relais aus zwei oder mehreren einpoligen Systemen zusammengesetzt, so tritt an die Stelle des einen Kontaktes d die Parallelschaltung der Kontakte jedes einzelnen Systems. Weiterhin sind zwei Hilfsrelais G und 11 vorhanden. Die Anordnung arbeitet nun wie folgt Beim Auftreten eines ausreichenden Differenzstromes im Differentialrelais spricht dieses an und schließt seinen Kontakt d. Hierdurch wird zunächst das Hilfsrelais F und nach dessen Ansprechen über seinen Kontakt f1 auch das Hilfsrelais G erregt. Ferner schließt das Hilfsrelais F durch Betätigen seines Arbeitskontaktes f. das Differentialrelais D kurz. Hierdurch fällt das Differentialrelais und anschließend auch das Hilfsrelais F wieder in die ltulielage zurück. Besteht nun der Differenzstrom noch immer, so wird das Differentialrelais sofort erneut ansprechen und den Kontakt d wiederum schließen. Da nupmehr aber das Hilfsrelais G, das beispielsweise durch Aufbringen einer Kurzschlußwicklung mit einer passenden Abfallverzögerung versehen ist, von der ersten Anregung her noch im Ansprechzustand verharrt und seinen Ruhekontakt g1 geöffnet sowie den Arbeitskontakt g2 geschlossen hält, wird jetzt statt des Hilfsrelais F <las Auslöseschütz H erregt, das durch seinen in der Zeichnung nicht dargestellten Kontakt in bekannter Weise die :Auslösung der Leistungsschalter auf der Ober- und Unterspannungsseite des geschützten Transformators bewirkt. Handelte es sich dagegen beim erstnialigen Ansprechen des Differentialrelais nicht um einen echten Fehler im Transformator, sondern um einen Einschaltstromstoß, so ist dieser nach dem Wiederabfallen des Hilfsrelais F so weit abgeklungen, daß ein erneutes Ansprechen des Differentialrelais nicht mehr erfolgt und somit eine Abschaltung des geschützten Transformators, wie erwünscht, unterbleibt. Das Hilfsrelais H kann zur unbedingten Sicherstellung der vollständigen Auslösung ebenfalls mit einer Abfallverzögerung ausgerüstet sein. Das Differentialrelais kann von jeder beliebigen Art sein und kann z. B. aus einem Überstromrelais bestehen, das in . bekannter Weise durch getrennte Sperrelais gegen unerwünschte Differenzströme bei außenliegenden Fehlern immunisiert ist, oder z. B. in ebenfalls bekannter Weise als Ouotienten- oder Prozentsatzrelais ausgeführt sein, das von Haus aus ' gegen durchgehende Fehlerströme unempfindlich ist.Current transformers are arranged on both sides of the transformer according to FIG. The differential current flows through the winding of the differential relay D, which is either provided with a 2 or 3-pole system or is composed of two or more single systems. The .working contact f. Of an auxiliary relay F (FIG. 2), the excitation circuit of which runs via contact d of relay D, is parallel to the winding of relay D. If the relay is composed of two or more single-pole systems, one contact d is replaced by the parallel connection of the contacts of each individual system. There are also two auxiliary relays G and 11. The arrangement now works as follows. When a sufficient differential current occurs in the differential relay, it responds and closes its contact d. As a result, the auxiliary relay F is initially excited and, after it has responded, via its contact f1, the auxiliary relay G is also excited. Furthermore, the auxiliary relay F short-circuits the differential relay D by actuating its normally open contact f. As a result, the differential relay and then also the auxiliary relay F fall back into the current position. If the differential current still exists, the differential relay will respond again immediately and contact d will close again. However, since the auxiliary relay G, which is provided with a suitable drop-out delay, for example by applying a short-circuit winding, remains in the response state from the first excitation and keeps its normally closed contact g1 open and the normally open contact g2 closed, a trip contactor is now used instead of the auxiliary relay F <las H energizes, which through its contact, not shown in the drawing, causes in a known manner the: tripping of the circuit breaker on the high and low voltage side of the protected transformer. If, on the other hand, the initial response of the differential relay was not a real fault in the transformer, but rather an inrush current, this has subsided so far after the auxiliary relay F has dropped out again that the differential relay no longer responds and the protected relay is switched off Transformer, as desired, is omitted. The auxiliary relay H can also be equipped with a drop-out delay to ensure complete tripping. The differential relay can be of any type and can e.g. B. consist of an overcurrent relay that is in. is immunized in a known manner by separate locking relay against unwanted differential currents in external errors, or z. B. be designed in a known manner as Ouotienten- or percentage relay, which is inherently 'insensitive to continuous fault currents.

In weiterer Vereinfachung kann die Anordnung nach Fig. 2 durch die Schaltung gemäß Fig. 3 ersetzt werden, wobei die beiden Kontakte g1 und g. zu einem einzigen Umschaltkontakt g vereinigt sind. Der Wicklungsanfang des Hilfsrelais G kann dabei entweder an den Punkt 1 oder 11 geführt sein.In a further simplification, the arrangement according to FIG. 2 can be replaced by the circuit according to FIG. 3, the two contacts g1 and g. are combined into a single changeover contact g. The beginning of the winding of the auxiliary relay G can either be led to point 1 or 11 .

Das Hilfsrelais G kann weiterhin zur Umschaltung der Empfindlichkeit des Differentialrelais mit herangezogen werden, so daß der Schutz bei der zweiten Anregung mit einer anderen Empfindlichkeit als bei der ersten Anregung arbeitet.The auxiliary relay G can continue to switch the sensitivity of the differential relay can also be used, so that the protection at the second Excitation works with a different sensitivity than the first one.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Differential protection device for bridging the inrush current that occurs when the part of the plant to be protected is switched on, the protective device is first excited and then tripped, characterized in that one and the same differential relay (D) both acts as a starting relay and triggers it by querying twice of the differential relay takes place, which prepares the tripping circuit with its first response via auxiliary relays (F, G), brings about its own brief, temporary switch-off and closes the tripping circuit when it triggers the second time.

2. Differential protection device according to claim i, characterized in that, when the differential protection relay responds for the first time (D) switched-on, instantaneous auxiliary relay (F) a drop-out delayed relay Relay (G) switches on and the differential relay (D) short-circuits that the drop-out delayed Relay (G) switches off the auxiliary relay (F) and a circuit for the auxiliary tripping relay (H) prepared for the second response of the differential relay via a normally closed contact of the auxiliary relay (F) and a normally open contact of the drop-out delayed relay (G) are closed will.

3. Differential protection device according to claims i and 2, characterized in that that for the second interrogation of the differential relay its sensitivity through the delayed releasing relay (G) is changed. q .. differential protection device according to claim i to 3, characterized in that the differential relay as a quotient or percentage relay or from an overcurrent relay with locking devices against undesired differential currents.